Experimentando con el momento de inercia

Experimentando con el momento de inercia

Construcción

Materiales: Unos 12cm de cañería de PVC de 2 o 3 pulgadas de diámetro. Tres trozos de plastilina nuevos. Una plancha de terciado de 20  70 cm. Trocitos de madera. Hilos de nylon.

Herramientas: Cierra. Lija N° 00

Observación: Las tres ruedas poseen la misma masa, están en el mismo campo gravitacional g, en el mismo plano inclinado (igual inclinación), igual coeficiente de roce, etc. ¿porqué ha de descender una primero que otra?

Simplemente por que no poseen el mismo momento de inercia. El momento de inercia se designa por I, y su valor depende de como esté distribuida la masa del cuerpo en relación a su eje de giro. Para un cuerpo en movimiento lineal, la masa determina su inercia. Para un cuerpo que rota, la propiedad análoga es el momento de inercia I. Mientras mayor es la masa de un cuerpo (mayor inercia), más costará moverlo. Del mismo modo, mientras mayor sea el momento de inercia, más costará hacerlo girar.

Si se tiene dos esferas, una maciza y otra hueca, de igual masa (y la misma masa de los anillos de PVC más plastilina) podremos agregar a nuestro plano inclinado dos rieles más y presenciaremos otras dos maneras distintas de rodar por él.

De a investigar y analizar a los estudiantes las expresiones que permiten calcular el momento de inercia para distintas distribuciones de masa con relación a sus ejes de giro.

Es instructivo experimentar con una varilla o palo de escoba. Cómo cuesta más hacerla rotar ¿de uno de sus extremos o del centro?

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